基于dsp的直流无刷电机的控制

《基于dsp的直流无刷电机的控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海交通大学硕士学位论文基于DSP的直流无刷电机的控制姓名：徐建兵申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：曹广益20060101上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：徐建兵日期：2006年2月14日上海交通大学学位论文版权使用授

2、权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：徐建兵指导教师签名：曹广益日期：2005年2月14日日期：2005年2月14日上海交通大学硕士论文基于DSP的直流无刷电机的控制摘要近二十多年来，电力电子

3、技术、计算机技术、控制理论以及新材料技术都得到了迅速的发展，所有这些都推动着电机控制技术的迅速发展，无刷直流电动机既具有交流电动机的结构简单，运行可靠维护方便等一系列优点，又兼有直流电动机的运行效率高，无励磁损耗及调速性能好的特点。由于采用高性能永磁材料，因此电机本体设计可做到功率密度高，效率高，出力大。同时随着数字信号处理技术及其硬件芯片包括微处理器技术的迅猛发展，并且越来越多地用于电动车辆和工业控制系统中，许多复杂而有效的控制策略和算法在各种电机控制中得到实现。近代许多无刷直流电机在应用时往往需要精确的速度控制，尤其

4、在高速运行场合对信号反馈控制灵敏度的要求更为严格，传统的微处理器如5196系列在实现对电动机的控制时，由于本身指令功能不强，乘除法所用周期过多外围电路数据转换速度慢，无法在规定时间内完成复杂的控制算法，无刷电机的性能要得到充分发挥还必须要在硬件上采取措施。美国德州仪器TI公司专门为电机的数字化控制设计了16位定点DSP控制器TMS320F24xxDSP，其信号具有高速处理能力，且集适用于电机控制的优化的外围电路于一体，可以为高性能传动控制提供可靠而高效的信号处理与控制硬件。本论文研究的无刷直流电机控制系统即为满足这一需要

5、而设计的。2上海交通大学硕士论文PID控制器因为结构简单、容易实现,并且具有较强的鲁棒性,因而被广泛应用于各种工业过程控制中.作为一种广泛的控制规律,PID控制在相当长的一段时间内,并没有因为各种先进控制算法的出现而遭到淘汰,相反,经过时间的考验，PID控制仍然在各种控制技术中占着主导地位。但是PID参数的人工调整不仅需要熟练的技巧，也十分费时。同时，即使PID参数变化后，系统的性能必然也会受到影响。因此，PID参数的在线自动化调整就非常重要，此时就需要引入智能PID控制。模糊控制器算法对大多数过程都具有较好的控制结果和

6、适应性，被控制过程广泛采用。模糊PID控制器对输出响应进行在线监控，求出作为控制性能的指标，并用专家调整知识建立调整规则if-then模型，利用模糊逻辑推理，实时调整PID参数，使PID控制器适应被对象的变化，并获得良好的控制性能。模糊PID控制器和传统PID调节器相比，具有更快的响应和更小的超调，而且对过程参数的变化不敏感（即具有很强的鲁棒性)，能够克服非线性因素的影响。本文根据实际控制系统的要求首先对无刷直流电动机控制的基本原理以及DSP芯片TMS320F240作了简单的介绍。其次分析软件设计方案，着重阐述了基于DS

7、P的无刷直流电动机控制系统软件设计的基本方法。使用汇编语言和C语言相结合的编程方式，使电流环和速度环实现了全数字化。然后对电机的控制算法作了改进，在线自整定模糊PID算法的应用，改善了系统控制性能。在前一步的基础之上，修改速度环PID控制算法为在线自整定模糊PID算法，同样采用汇编语言和C语言相结合的方式在DSP上实现了该算法。最后给出了整个控制系统的实验结果。根据本论文所述的设计方案设计的无刷直流电机控制系统可以获得3上海交通大学硕士论文良好的速度控制性能，而且DSP技术不仅使系统获得了高精度、高可靠性，还简化了系统结

8、构增加了系统的功能，具有控制灵活，智能水平高，参数易改，易升级等特点。关键词：数字信号处理器，无刷直流电机，PID控制，模糊控制，参数自整定4上海交通大学硕士论文BLDCMOTORCONTROLSYSTEMDESIGNBASEDONTMS320F240DSPABSTRACTInlastfewdecades,there